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Verfahren zur Herstellung hochflexibler, flächenförmiger Presskörper auf Basis von Cellulosehydrat mit ausgehärteter Kunststoffschicht
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kurz nach dem Verpressen auf der Oberfläche sichtbar ist oder sich nach einiger Zeit abzeichnet, abgesehen davon, dass die Flexibilität solcher Platten noch keineswegs den Bedürfnissen der Praxies entspricht.
Es wurde nun gefunden, dass man dünne, hochbiegsame Schichtfolien dadurch herstellen kann, dass man Schichten aus Cellulosehydrat, wie Vulkanfiber oder Pergamentpapier gemeinsam mit kondensationsharzgetränkten Papieren verpresst. AlsKondensationsharz kommenPhenol-, Harnstoff-und Melaminform-
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als vorteilhaft herausgestellt, für die Beschichtung hochkalandrierte Vulkanfiberplatten von etwa 0, 1 bis
0, 4 mm Stärke zu verwenden. Das für die Tränkung vorgesehene Papier ist ein übliches, gut saugfähiges Dekorpapier (gebleichtes Sulfitcellulosepapier) von etwa 100 bis 150 g/m2. Bei der Tränkung des Papiers mit wässerigen Lösungen von Harnstoff- oder Melaminharz wird zweckmässigerweise eine Auflage an festem Harz von 100 bis 1200/0 des Papiergewichtes eingehalten.
Das mit dem Kondensationsharz getränkte und getrocknete Papier wird auf die zu beschichtende Vulkanfiber gelegt und in einer hydraulischen Presse in an sich bekannter Weise bei einem Druck von 10 bis
120 kg (cm2, vorzugsweise 15-20 bzw. 80-120 kg/cm : !. und einer Temperatur von 80 bis 160oC, vorzugsweise von 120 bis 140 C, zwischen Metallblechen verpresst. Nach dem Ausfahren der Presse wird eine
Schichtfolie erhalten, die gute mechanische Eigenschaften besitzt, z. B. zäh, elastisch, flexibel und schlagfest ist, und durch die aufgepresste dünne Kunstharzschicht eine gegen mechanische und chemische Einflüsse ebenso widerstandsfähige Oberfläche aufweist, wie die bisher üblichen starren Kunststoffplatten.
Durch entsprechende Wahl bzw. Gestaltung des Papiers kann die Oberfläche einfärbig oder mit einem Dekor. oder Druckmuster versehen werden.
Überraschenderweise zeigen diese nach dem Verfahren der Erfindung gewonnenen Schichtfolien eine so hohe Biegsamkeit, wie sie mit Kunststoffplatten herkömmlicher Art nicht zu erreichen ist. Es können mit Hilfe dieser Folien praktisch alle im Möbelbau und bei der Innenausstattung von Räumen vorkommenden runden und ebenen Flächen verkleidet werden. Die hohe Flexibilität gestattet auch ein Aufwickeln dieser Folie auf Rollen ; diese Möglichkeit bildet einen zusätzlichen Vorteil hinsichtlich Versand und Lagerhaltung.
Die hohe Biegsamkeit der nach dem erfindungsgemässen Verfahren hergestellten Folien musste überraschen, nachdem frühere Versuche, durch Verwendung dünnerer Phenolharzkeme bzw. flexibler Einlagen gut biegsame Platten zu gewinnen, nicht den gewünschten Erfolg brachten. Durch das neue Verfahren konnte die bestehende Meinung widerlegt werden, dass die Herstellung hochflexibler Folien oder Platten mitmelaminharzoberflächen nicht möglich sei, weil das auskondensierte Melaminharz eine zu grosse Sprödigkeit besitze. Nach eigenen Versuchen ist die Flexibilität einer mit einer Melaminharzschicht versehenen Platte oder Folie hauptsächlich von der Biegsamkeit des Trägers abhängig, so lange die Dicke derMelaminharzschicht ein unzulässiges Mass nicht überschreitet.
Ist dagegen die Trägerschicht starr und spröde. so ist auch der ganze Schichtstoff nicht biegsam.
Eine andere Ausführungsform des Verfahrens gemäss der Erfindung besteht darin, dass als Trägerstoff für die Dekorschicht mehrere dünne Schichten aus Cellulosehydrat (z. B. Pergamentpapier von 0,05 mm Stärke) durch dünne sogenannte LeimÏ1lme untereinander verklebt werden.
Die Verarbeitung der nach dem Verfahren der Erfindung hergestellten Schichtfolien ist bedeutend einfacher als bei Kunststoffplatten mit Phenolharzkern. Die neuartigen Folien können gesägt, gefräst, gestanzt und gebohrt, darüber hinaus sogar mit der Schere oder der Schlagschere geschnitten werden, oh- ne dass sie splittern. Dabei Ist der Verschleiss an Werkzeugen wegen der nur sehr dünnen Schicht ausgehärteten Kunstharzes erheblich geringer als bei Platten mit einer dicken, starren Phenolharzschicht.
Die gemäss der Erfindung erhaltenen flächenförmigen Presskörper sind gut verleimbar, Kunststoffplatten herkömmlicher Art müssen auf der Rückseite mit Hilfe besonderer maschineller Einrichtungen aufgerauht werden. Diese Massnahme ist erforderlich, weil auf der harten, glasigen Phenolharzschicht Klebstoffe überaus schlecht haften. Demgegenüber verbinden sich alle üblichen Klebstoffe ohne weitere Mass-
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mit derunveränderten, oberflächenaktivencellulosehydratschicht, so dassusw. aufkleben kann.
Beispiel l : Eine Bahn gebleichten Sulfitcellulosepapiers mit einem Quadratmetergewicht von 150 g, das einfärbig oder mit beliebigen Dekors bedruckt sein kann, wird mit einer zijgen wässerigen Lösung eines handelsüblichen Melaminformaldehydharzes getränkt ; der Überschuss der Tränkungslösung wird abgequetscht. Die Tränkung Wird so eingerichtet, dass das Papier nach dem Trocknen eine Harzauflage von 125% des Papiergewichtes beträgt. Die getränkte Papierbahn wird in einem beheizten Trockenkanal getrocknet.
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Das getrocknete Papier wird auf eine Vulkanfiberschicht von 0,3 mm Dicke gelegt und mit Hilfe einer hartverchromten hochglanzpolierten Stahlplatte verpresst. Dabei soll die Temperatur 130-140 C und der Druck 100 kg/cn1 betragen. Die Pressdauer richtet sich nach der Anzahl der gemeinsam verpreBten
Platten und der Dicke der Abdeckbleche ; sie beträgt bei einer Platte etwa 12 Minuten, bei mehreren
Platten entsprechend länger. Es ist zweckmässig, mehrere Platten gemeinsam in einer Etage zu verpres- sen, weil die Pufferwirkung der dickeren Schicht eine gleichmässigere Oberfläche der Platten bewirkt.
Um einreissen dermelaminharzschicht zu vermeiden, wird die Presse vor dem Ausfahren zweckmässiger- weise auf 50-60 C gekühlt. Es wird eine Schichtfolie erhalten, die um einen Dorn von 45 mm < p gebogen werden kann, ohne zu brechen.
Beispiel 2 : Auf ein Blatt Pergamentpapier von 0,05 mm Stärke wird ein dünner Leimfilm gelegt, darauf wieder ein Pergamentpapier usw., bis ein Stapel von 3 Pergamentpapieren und 2 Leimfilmen vorliegt. Als oberste Schicht wird ein entsprechend dem Beispiel 1 getränktes Dekorblatt aufgelegt und das Ganze, ebenfalls wie im Beispiel 1 beschrieben, verpresst. Es wird eine Schichtfolie erhalten, die um einen Dorn von 50 mm < ) gebogen werden kann, ohne zu brechen.
Gemäss einer bevorzugten Ausführungsform der Erfindung wird die Cellulosehydratschicht zusätzlich rückseitig mit Hilfe einer weiteren Kondensationsharzschicht abgesperrt. Durch die zusätzliche Anbringung der Sperrschicht wird das sonst unter Einfluss der Luftfeuchtigkeit leicht eintretende Schrumpfen und Dehnen der Trägerschicht stark vermindert und in vielen Fällen beseitigt. Das Absperren der Cellulosehydratschicht erfolgt zweckmässig unter Verwendung der sogenannten Leimfolien, wie sie bei der Sperrholzherstellung zur Verleimung der Furniere verwendet werden, u. zw. wird eine solche Leimfolie auf die Rückseite derCelluloseschicht aufgelegt und mit dieser verpresst. An Stelle der Leimfolie kann aber auch eine andere Kondensationsharzschicht aufgebracht werden.
Die Leimfolie oder die sonst verwendete Kondensationsharzschicht bewirkt eine genügende Absperrung der Celluloseschicht. Wenn die Leimfähigkeit der Drei-Schicht-Platte erhalten bleiben soll, wird auf die Kondensationsharzschicht z. B. die Leimfolie noch eine dünne Schicht aus pergamentierter Cellulose wie Pergamentpapier, Vulkanfiber, Pergamyn oder regenerierter Cellulose als vierte Schicht aufgelegt und die Verpressung der vier Schichten gemeinsam durchgeführt.
Es war bereits bekannt, dass sich zweischichtige Verbundplatten aus Cellulosehydrat und Melaminharz-Dekorschichten dadurch auszeichnen, dass sie mit allen handelsüblichen Klebstoffen und Leimen auf Trägerplatten aufgeklebt werden können, dass aber diese ausgezeichnete Verleimbarkeit durch Absperrung der Cellulose schicht mit einer Phenolharz- (als dritter) Schicht verlorengeht, weil auf dem glasharten Phenolharz Klebstoffe überaus schlecht oder gar nicht haften. Die bekannten MelaminharzDekorplatten mit Phenolharzkern werden daher auf der Rückseite durch einen besonderen Arbeitsgang maschinell aufgerauht.
Erfindungsgemäss wird dieses Aufrauhen dadurch vermieden, dass im Herstellungsprozes der Verbundplatte als vierte Schicht ein dünnes Pergamentpapier mitverpresst wird, das auf der Phenolharzschicht unlösbar haftet und der Platte die Verleimbarkeit mit allen in Tischlereibetrieben üblichen Klebstoffen vermittelt.
Die durch heisses Verpressen von 4 Schichten, nämlich der Melaminharz-Dekorschicht, der Celluloseschicht, der Leimfolie und des Pergamentpapiers erhaltenen Verbundplatten zeigen überraschenderweise gleichfalls eine sehr hohe Biegsamkeit. Deshalb sind auch diese Vier-Schicht-Platten für die Verkleidung von gewölbten Flächen an Möbeln, Ladeneinrichtungen, Gaststätten und Theken usw. ausgezeichnet geeignet. Darüber hinaus schmiegt sich die Vier-Schicht-Platte beim Auflegen auf Trägerflächen sehr gut an, weil die durch das Absperren fixierte Feuchtigkeit in der Celluloseschicht als"Weichmacher"wirkt. Dadurch wird die Verarbeitung solcher rückseitig abgesperrter Platten bzw. das Aufkleben auf Trägerplatten wesentlich erleichtert.
Der wichtigste Vorteil der Vier-Schicht-Platte ist jedoch die hohe Bestaan- digkeit gegenüber wechselnden Einflüssen beim Lagern.
An Stelle der handelsüblichen Leim folie kann jedes andere mit Phenol-, Harnstoff- oder Melaminharz getränkte Papier verwendet werden, wobei die Flexibilität der Verbundplatte durch die Harztype, Harzauflage, Papierdicke und -qualität gesteuert werden kann. Als unterste Schicht sind handelsübliche Peramentpapiere, Pergamentersatz, Pergamyn u. ähnl. geeignet, sofern sie porenfrei sind und nicht fasern.
Bei der Herstellung der Platten gemäss der Erfindung hat es sich als vorteilhaft erwiesen, die Träger- ; chichten mit einem Feuchtigkeitsgehalt von 7 bis 9% (vorzugsweise e) und die kunstharzgetränkten De- korpapiere mit einem Gehalt von 6 bis f ! 1o Feuchtigkeit zu verpressen. Dadurch werden die Bildungen von Zonen verschiedener Feuchtigkeit auf der Rückseite der Verbundplatte und die dadurch bedingten Vererrungen weiterhin verringert.
Beispiel 3 : Auf ein Blatt Echtpergament-Papier von 50 bis 60 g/m wird eine sogenannte Leim- . olie, d. i. ein mit Phenolformaldehydharz getränktes Seidenpapier und darauf eine Vulkanfiberschicht ion 0,3 mm Stärke und als oberste Schicht ein mit Melaminharz getränktes Dekorpapier gelegt. Der Feuchtigkeitsgehalt der Vulkanfiberschicht beträgt e. Der vierschichtige Stapel wird zwischen Zulage-
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blechen bei einer Temperatur von 1350C und einem Druck von 100 kg/cm 12 Minuten lang verpresst. Es wird eine sehr biegsame Kunststoffplatte erhalten, die sich beim Lagern unter verschiedensten Klimabedingungen nicht verzieht.
An Stelle des vierschichtigen Aufbaues der Platte kann auch ein höherschichtiger Aufbau, z. B. ein sechsschichtiger Aufbau, gewählt werden, wenn eine grössere Dicke der Platte gewünscht wird. Hiezu werden z. B. zwei oder mehr Schichten pergamentierter Cellulose und Leimfolie abwechselnd zusammengelegt und gemeinsam mit der Dekorschicht als Vorder- und der dünnen Pergamentschicht als Rückseite verpresst.
PATENTANSPRÜCHE :
1. Verfahren zur Herstellung hochflexibler, flächenförmiger Presskörper auf Basis von Cellulosehydrat mit ausgehärteter Kunststoffschicht, dadurch gekennzeichnet, dass ein saugfähiges Dekorpapier mit der wässerigen Lösung eines Harnstoff- oder vorzugsweise Melaminformaldehydharzes derart getränkt wird, dass der Harzanteil des getränktenPapiers 100-120 o desPapiergewichtes beträgt, das so erhaltene Papier getrocknet, gegebenenfalls vorkondensiert und auf eine Schicht aus Cellulosehydrat, vorzugsweise Vulkanfiber von 0, 1 bis 0,4 mm Stärke, gelegt und bei einem Druck von 10 bis 120 kg/cm2, vorzugsweise 15-20 bzw. 80-120 kg/cm2, und einer Temperatur von 80 bis 160oC, vorzugsweise von 120 bis 140oC, zwischen Metallblechen verpresst wird.
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Process for the production of highly flexible, sheet-like compacts based on cellulose hydrate with a hardened plastic layer
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is visible on the surface shortly after pressing or becomes apparent after some time, apart from the fact that the flexibility of such panels does not yet meet the needs of the practice.
It has now been found that thin, highly flexible layer films can be produced by pressing layers of cellulose hydrate, such as vulcanized fiber or parchment paper, together with papers impregnated with condensation resin. Phenol, urea and melamine forms are used as condensation resin.
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shown to be advantageous for the coating highly calendered vulcanized fiber plates from about 0.1 to
0.4 mm thickness should be used. The paper intended for the impregnation is a common, highly absorbent decorative paper (bleached sulfite cellulose paper) of around 100 to 150 g / m2. When the paper is impregnated with aqueous solutions of urea resin or melamine resin, it is expedient to maintain a solid resin layer of 100 to 1200/0 of the weight of the paper.
The soaked with the condensation resin and dried paper is placed on the vulcanized fiber to be coated and in a hydraulic press in a known manner at a pressure of 10 to
120 kg (cm2, preferably 15-20 or 80-120 kg / cm:!. And a temperature of 80 to 160 ° C, preferably 120 to 140 ° C, pressed between metal sheets. After the press is extended, a
Layer film obtained which has good mechanical properties, e.g. B. is tough, elastic, flexible and impact-resistant, and has a surface that is just as resistant to mechanical and chemical influences as the previously customary rigid plastic sheets due to the thin synthetic resin layer pressed on.
With the appropriate choice or design of the paper, the surface can be monochrome or with a decor. or print samples.
Surprisingly, these layer films obtained by the method of the invention show such a high degree of flexibility that cannot be achieved with conventional plastic sheets. With the help of these foils, practically all round and flat surfaces that occur in furniture construction and in the interior decoration of rooms can be covered. The high flexibility also allows this film to be wound up on rolls; this option is an additional advantage in terms of shipping and storage.
The high flexibility of the films produced by the process according to the invention had to surprise, after earlier attempts to obtain easily pliable sheets by using thinner phenolic resin cores or flexible inserts did not bring the desired success. The new process refuted the existing opinion that the production of highly flexible foils or panels with melamine resin surfaces was not possible because the condensed melamine resin was too brittle. According to our own tests, the flexibility of a sheet or film provided with a melamine resin layer is mainly dependent on the flexibility of the carrier, as long as the thickness of the melamine resin layer does not exceed an impermissible level.
On the other hand, if the carrier layer is rigid and brittle. so the whole laminate is not flexible either.
Another embodiment of the method according to the invention consists in that several thin layers of cellulose hydrate (e.g. parchment paper 0.05 mm thick) are glued together using thin so-called glue strips as a carrier material for the decorative layer.
The processing of the layer films produced by the method of the invention is significantly easier than with plastic sheets with a phenolic resin core. The new types of foils can be sawed, milled, punched and drilled, and even cut with scissors or shears without splintering. Because of the very thin layer of hardened synthetic resin, the wear on tools is considerably less than on panels with a thick, rigid phenolic resin layer.
The sheet-like pressed bodies obtained according to the invention are easy to glue, plastic plates of a conventional type have to be roughened on the back with the aid of special mechanical devices. This measure is necessary because adhesives adhere extremely poorly to the hard, glassy phenolic resin layer. In contrast, all common adhesives bond without any further
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with the unchanged, surface-active cellulose hydrate layer, so that etc. can stick on.
Example 1: A web of bleached sulfite cellulose paper with a weight per square meter of 150 g, which can be in one color or printed with any decoration, is impregnated with a zijgen aqueous solution of a commercially available melamine-formaldehyde resin; the excess of the impregnation solution is squeezed off. The impregnation is set up so that the paper has a resin layer of 125% of the paper weight after drying. The impregnated paper web is dried in a heated drying tunnel.
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The dried paper is placed on a vulcanized fiber layer 0.3 mm thick and pressed with the aid of a hard chrome-plated, highly polished steel plate. The temperature should be 130-140 C and the pressure 100 kg / cn1. The pressing time depends on the number of jointly pressed
Plates and the thickness of the cover plates; it is about 12 minutes for one record, and for several
Plates correspondingly longer. It is advisable to press several panels together on one level because the buffer effect of the thicker layer results in a more even surface of the panels.
In order to avoid tearing the melamine resin layer, the press is expediently cooled to 50-60 ° C before it is extended. A layered film is obtained which can be bent around a mandrel of 45 mm <p without breaking.
Example 2: A thin film of glue is placed on a sheet of parchment paper 0.05 mm thick, then parchment paper, etc., until a stack of 3 parchment papers and 2 glue films is present. A decorative sheet soaked in accordance with Example 1 is placed as the top layer and the whole is pressed, also as described in Example 1. A layered film is obtained which can be bent around a 50 mm mandrel without breaking.
According to a preferred embodiment of the invention, the cellulose hydrate layer is additionally blocked on the back with the aid of a further condensation resin layer. The additional application of the barrier layer greatly reduces the shrinkage and stretching of the carrier layer, which would otherwise occur under the influence of humidity, and in many cases it is eliminated. The blocking of the cellulose hydrate layer is expediently carried out using the so-called glue films, such as those used in plywood production for gluing the veneers, u. between such a glue film is placed on the back of the cellulose layer and pressed with it. Instead of the glue film, however, another layer of condensation resin can be applied.
The glue film or the otherwise used condensation resin layer provides a sufficient barrier to the cellulose layer. If the adhesiveness of the three-layer board is to be retained, the condensation resin layer z. For example, a thin layer of parchmented cellulose such as parchment paper, vulcanized fiber, glassine or regenerated cellulose is placed on the glue film as a fourth layer and the four layers are pressed together.
It was already known that two-layer composite panels made of cellulose hydrate and melamine resin decorative layers are characterized by the fact that they can be glued to carrier panels with all commercially available adhesives and glues, but that this excellent gluing ability by blocking the cellulose layer with a phenolic resin layer (as the third) Layer is lost because adhesives adhere very poorly or not at all to the glass-hard phenolic resin. The well-known melamine resin decorative panels with a phenolic resin core are therefore mechanically roughened on the back using a special process.
According to the invention, this roughening is avoided by pressing a thin parchment paper as a fourth layer in the manufacturing process of the composite panel, which adheres permanently to the phenolic resin layer and enables the panel to be glued to all adhesives commonly used in carpentry.
The composite panels obtained by hot pressing of 4 layers, namely the melamine resin decorative layer, the cellulose layer, the glue film and the parchment paper surprisingly also show a very high degree of flexibility. This is why these four-layer panels are ideally suited for cladding curved surfaces on furniture, shop fittings, restaurants and counters, etc. In addition, the four-layer board nestles very well when placed on support surfaces, because the moisture fixed in the cellulose layer by the blocking acts as a "plasticizer". This makes the processing of such panels blocked on the back or sticking them onto carrier panels much easier.
The most important advantage of the four-layer panel, however, is its high resistance to changing influences during storage.
Instead of the commercially available glue film, any other paper impregnated with phenol, urea or melamine resin can be used, whereby the flexibility of the composite panel can be controlled by the resin type, resin coating, paper thickness and quality. Commercially available parchment papers, parchment substitutes, glassine etc. are used as the bottom layer. similar suitable as long as they are pore-free and do not contain fibers.
In the manufacture of the panels according to the invention, it has proven advantageous to use the carrier; layers with a moisture content of 7 to 9% (preferably e) and the synthetic resin-impregnated decorative papers with a content of 6 to f! 1o to compress moisture. This further reduces the formation of zones of different moisture on the back of the composite panel and the resulting distortions.
Example 3: On a sheet of real parchment paper of 50 to 60 g / m 2, a so-called glue. olie, d. i. a tissue paper soaked with phenol-formaldehyde resin and on top of it a layer of vulcanized fiber with a thickness of 0.3 mm and a decorative paper soaked with melamine resin as the top layer. The moisture content of the volcanic fiber layer is e. The four-layer stack is sandwiched between
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sheets pressed at a temperature of 1350C and a pressure of 100 kg / cm for 12 minutes. A very flexible plastic plate is obtained which does not warp when stored under a wide variety of climatic conditions.
Instead of the four-layer structure of the plate, a higher-layer structure, e.g. B. a six-layer structure can be selected if a greater thickness of the plate is desired. For this purpose z. B. two or more layers of parchmented cellulose and glue film alternately put together and pressed together with the decorative layer as the front and the thin parchment layer as the back.
PATENT CLAIMS:
1. A method for the production of highly flexible, sheet-like pressed bodies based on cellulose hydrate with a hardened plastic layer, characterized in that an absorbent decorative paper is soaked with the aqueous solution of a urea or preferably melamine-formaldehyde resin in such a way that the resin content of the soaked paper is 100-120 o of the weight of the paper, the paper thus obtained is dried, optionally precondensed and placed on a layer of cellulose hydrate, preferably vulcanized fiber 0.1 to 0.4 mm thick, and at a pressure of 10 to 120 kg / cm2, preferably 15-20 or 80-120 kg / cm2, and a temperature of 80 to 160oC, preferably 120 to 140oC, is pressed between metal sheets.